1.3.1. Características eléctricas de un módulo

Existen una serie de parámetros utilizados por los fabricantes de módulos fotovoltaicos para caracterizar el comportamiento de sus dispositivos.

En esta sección se presentan algunos de los más importantes, y que pueden hallarse en las hojas de datos.

a. Condiciones STC
Las características eléctricas de los módulos fotovoltaicos varían dependiendo de una serie de condiciones, algunas de ellas ambientales, como la temperatura y la irradiancia.

Al variar una de estas condiciones, el comportamiento eléctrico del módulo cambia. Así que se puede puede tener una infinidad de comportamientos para un dispositivo dependiendo de la combinación de condiciones a las que esté expuesto. Debido a esto, para reportar las características eléctricas de los módulos las mediciones se toman bajo unas condiciones específicas, a las que se les llama Condiciones de prueba normalizadas (Standard Test Conditions, STC).

Estas son:

• Irradiancia normal (pico): 1000 W/m2
• Temperatura de la célula: 25ºC
• Distribución espectral: 1,5

b. Curva característica de un módulo. (curva v- i)
Uno de los principales medios para describir el comportamiento de un módulo fotovoltaico es a través de su curva característica. Esta describe la variación de la corriente del módulo en función de la tensión entre sus extremos. Es proporcionada por el fabricante, y es obtenida a partir de los ensayos aplicados al módulo bajo condiciones STC. Estas condiciones no representan una situación típica de operación de un módulo, ya que al tenerse una irradiancia de 1000 W/m² la temperatura de las celdas aumenta mucho más allá de los 25°C.

En la siguiente figura se muestra la forma general de una curva de estas.

 

Figura 9. Curva característica de un módulo fotovoltaivo

 

Hay una serie de valores de corriente y tensión importantes que pueden definirse a partir de esta curva. Para ilustrarlos, se agregará la curva (color morado) de la potencia producida por el módulo en función de la tensión.

El resultado puede observarse a continuación:

 

 

Figura 10. Puntos importantes de la curva característica

 

Puede verse que la potencia que entrega el módulo no es constante, y hay un valor de tensión en el cual esta llega a un máximo.
Los valores importantes de la curva se definen a continuación:

• Corriente de cortocircuito (Isc): Intensidad máxima de la corriente que se puede producir en un módulo. Se da cuando se hace un cortocircuito con los terminales del mismo.
• Tensión en circuito abierto (Voc): Tensión máxima que se puede producir en un módulo. Se obtiene cuando los terminales están en condiciones de circuito abierto.
• Potencia máxima Pmp (o Pmáx): Máxima potencia que se puede obtener del módulo : Pmp = Vmp * Imp. En la figura anterior se marca este punto con un pequeño círculo negro.
• Corriente de máxima potencia Imp (o Ipmax) y Tensión de máxima potencia Vmp (o Vpmax): Par de valores de intensidad y tensión que producen la potencia máxima que puede suministrar el módulo fotovoltaico. En la figura anterior la intersección de estos valores está marcada con un pequeño círculo rojo.
• Eficiencia del módulo: Cociente entre la potencia eléctrica producida por el módulo y la potencia de la radiación incidente. Este parámetro suele ser dado en forma porcentual.
• Factor de forma (FF): Es un valor que permite medir la forma de la curva v-i e indica la calidad del módulo: